專利名稱：負壓差供水系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及負壓差供水系統(tǒng)，特別涉及一種利用多孔管的內外壓差為栽培植物供水的負壓差供水系統(tǒng)。
為使農作物正常生長，適量的水、養(yǎng)分和陽光等是必不可少的，而供水對植物的正常生長尤為重要，因為水分不足會使植物枯死，水分過多又將導致爛根等弊病。
傳統(tǒng)的供水系統(tǒng)包括兩個方面的內容，一方面是在土壤中形成一地下水層，通過土壤的毛細管上升作用向植物供給適當水分，另一方面是在土壤中埋設被增壓的多孔管，用該管來供水。但是，這些系統(tǒng)被證實有以下缺點由于水往下滲透到土壤中，水損失多;通過簡單地調整地下水面很難以調節(jié)土壤的濕度，有時會引起不需要的超量供水。
因此，人們提出了一種如圖3所示的利用土壤中負水壓差的負壓差供水系統(tǒng)方案。在圖3中，這種現(xiàn)有的負壓差供水系統(tǒng)包括一個水槽1，槽內有水面為3的水2，水面3高于地下水面4。該高度差相當于水面3處的水的負壓△h。管子5的一端在水面3以下與水箱1連接，另一端與多孔管6連接，該多孔管6可由陶土或瓷土做成。多孔管6是空心構件，有一個與管子5連接的開口端7和一個封閉端8。該多孔管6埋在土壤9內，埋量高程為10，高于水槽1中水面3，相對于水面3，提供了負壓差hp。因此，在多孔管6處的相對于地下水面4的負水頭是hs，為△h及hp之和。
除了由于重力作用使水向下滲透外，農田土壤中的水分通常還由于農作物的吸收及土壤表面水的蒸發(fā)消耗而減少。
這種情況下，土壤9中水的負壓hs增加，當埋在農作物根部有效區(qū)域內的多孔管6被水浸透，并且多孔管6內的水壓被調節(jié)在某一負壓值hp時，土壤中的水與多孔管6內的水之間的負壓差(△h＝｜hs-hp｜)就上升。
這樣，根據(jù)該負壓差供水系統(tǒng)，通過控制水表面的高程就可以適當?shù)卣{節(jié)多孔陶瓷管內的負壓，進而可使土壤內的濕壓分配保持在最佳狀態(tài)。因此可以減少因往下滲漏而引起的水損失和因過量供水對植物產(chǎn)生的反作用。并且可以不斷地自動調節(jié)供水量。
但是，在上述的現(xiàn)有負壓供水系統(tǒng)中，當周圍溫度上升時，溶解在多孔管和供給管水內的氣體汽化，變成氣泡停留在多孔陶瓷管內。這樣一來，由多孔陶瓷管微孔內的水的表面張力所保持的負壓狀態(tài)被破壞，同時，由于負壓差的作用，陶瓷管外邊的空氣被導入陶瓷管內，從而使得通過負壓差的供水完全中斷。
還提出過這樣一種方案，即在多孔陶瓷管與供給管的接合處連接一個通氣的泵，以便消除氣泡，但是，由于陶瓷多孔管是埋在土壤內，并且要證實管內汽泡是否存在是不可能的，所以無論該多孔管內是否確定有氣泡存在，都必須定期地進行通氣操作。這需要工時和能量。同時，由于必須為每一個陶瓷管配備一個空氣泵，使得設備費用增高，整個系統(tǒng)的結構也變得很復雜。
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種能避免上述現(xiàn)有供水系統(tǒng)缺點的負壓差供水系統(tǒng)。
本發(fā)明的另一目的是提供一種負壓差供水系統(tǒng)，該系統(tǒng)根據(jù)需要可自動地供水。
本發(fā)明的又一目的是提供一種結構簡單、費用低廉的負壓差供水系統(tǒng)。
本發(fā)明的再一目的是提供一種維修簡單的負壓差供水系統(tǒng)。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的負壓差供水系統(tǒng)包括一水槽，水槽內的水面作為第一水面;一個供水管連接在該水槽上，該供水管延伸通過需供水的地區(qū)。該供水管有一個位于水槽第一水面以下的進口開口端，有一個位于低于第一水面的第二高程的出口開口端，該供水管延伸通過高于第一水面的第三高程。該系統(tǒng)還包括至少一個連接在供水管進、出口端之間的多孔管，根據(jù)該多孔管內外的相對水壓差，使得水穿過該多孔管。
本供水系統(tǒng)可以包括一個水池，用來接受從供水管出口端排出的水。
本供水系統(tǒng)還可以包括一個連接在供水槽與水池之間的環(huán)流管和連接在該環(huán)流管上的循環(huán)泵，用以使得水在水池與供水槽之間循環(huán)。
本負壓差供水系統(tǒng)可以包括一個單獨的水槽，一個環(huán)流管的進口端和出口端與該水槽相連。在該環(huán)流管上至少連有一個位于灌溉區(qū)域的多孔管，在多孔管的下游側有一個用來從水槽中吸水的循環(huán)泵。
以下結合附圖詳細說明本發(fā)明的實施例。


圖1是本發(fā)明負壓差供水系統(tǒng)一個實施例的示意圖。
圖2是本發(fā)明負壓差供水系統(tǒng)另一實施例的示意圖。
圖3是現(xiàn)有負壓差供水系統(tǒng)的示意圖。
圖1示意地表示出本發(fā)明負壓差供水系統(tǒng)的一個實施例。該負壓差供水系統(tǒng)包括一個供水槽11，槽內有水12，其水面為第一水面13;一個水池或接水槽14，槽內有水，其水面15低于第一水面13。該第一水槽11和第二水槽14通過供水管16連接起來，在供水管6上連接著4個多孔陶瓷管17、18、19和20。供水管16有一進口開口端21，位于供水槽11內低于第一水面13處;還有一出口開口端23，位于低于第一水面13的第二高程24處，高程24稍高于第二水槽14內的水面15。
在該實施例中，供水管16大致呈倒“U”字形，形成虹吸構造。換言之，該供水管16通過高于第一水槽11內水面13的第三高程25，從第一水槽11伸向第二水槽14。插入布置在供水管16上的多孔陶瓷管17至20位于本發(fā)明系統(tǒng)的供水區(qū)域內，根據(jù)多孔管17至20的內外相對水壓差，使水通過多孔管17至20供給。
本供水系統(tǒng)還包括一個將水池14連到供水槽11的回水管27，用以把水池14中的水送回到較高的供水槽11中。還有連接在回水管27上的循環(huán)泵28，用泵把水從水池14中泵入供水槽11。
圖1所示的負壓供水系統(tǒng)中，供水管16的出口開口端23位于高程24處并排放水，由于第一水面13與第二高程24之間的大氣壓差，在供水管16和多孔陶瓷管17至20內產(chǎn)生了相對于水槽11中水壓的負壓。因此，水槽11的水12通過進口端21被吸入供水管16內，流經(jīng)多孔陶瓷管17至20從出口端23排放到水池14內。這樣，多孔管17至20內總是充滿著流經(jīng)管16的新鮮水。
因此，當多孔管17至20內的水壓高于土壤中的水壓時，就是說，當土壤中的水位較低，土壤干燥時，多孔管17至20內的水穿過多孔管壁從管內滲入周圍土壤。反之，當土壤中的水壓高于多孔管17至20內的水壓時，即，當土壤中的水位較高，土壤含有過量的水時，土壤中的水滲入多孔管17至20，被排放到水池14中。這樣，無須任何特別的操作，土壤中的含水量能自動地保持在適合的狀態(tài)。
如
圖1所示，當多孔陶瓷管17至20位于不同高程時，在它們之間就產(chǎn)生壓差，各個多孔管之間的壓力差由植物的吸水能力補償。
按照本發(fā)明的供水系統(tǒng)，從供水槽11流向水池14的水流是由虹吸構造產(chǎn)生的，它無須任何諸如泵等的加壓裝置。因此，不會發(fā)生因水流增壓而造成水從多孔管滲入土壤的現(xiàn)象。另外，適當?shù)卣{節(jié)供水槽與水池之間的水位差，可以將產(chǎn)生在多孔管內的負壓差設定在一個適當?shù)闹怠?br> 圖2表示本發(fā)明的另一實施例，該例的負壓差供水系統(tǒng)包括一個單一的水槽31，還包括一個環(huán)流管32，幾個類似于上述實施例的多孔陶瓷管配置在環(huán)流管上。該環(huán)流管32有一個插入水槽31并位于水面35以下的進口開口端34，還有一個位于水面35以上的出口端36。該流管32上還有一個位于多孔管33下游側的泵37，因此，在管32內產(chǎn)生的負壓差足以將水槽的水從進口端34吸入并從出口端36排出。
在這一實施中，同樣地，根據(jù)多孔管33的內外壓差，多孔陶瓷管33內的水穿過管壁滲出或進入。
根據(jù)本發(fā)明的負壓差供水系統(tǒng)，埋在土壤中的多孔陶瓷管內的氣泡可以被供水管內的水自動消除，該供水管形成一個較簡單而價廉的虹吸構造。在本申請人的約270M2的試驗農地，采用直徑為8mm的供水管和一個10W的小泵，就已經(jīng)足夠了。
采用本發(fā)明的負壓差供水系統(tǒng)，尋求水分和養(yǎng)料的植物根部就不必延伸很長距離，因為在植物根部附近就容易得到供給的水，因此，供植物生長所需要的土壤數(shù)量就可以減少。
由于不會向土壤供給過量的水，所以土壤不會因過量澆水而變硬。由于土壤不硬及即使在種植以后也被供給了足夠的氧，因此，可以進行連續(xù)種植而無需犁地。
此外，在該系統(tǒng)中，澆水是在地下進行的，所以，土壤中的有害病菌不會被地表澆水或雨水的濺水散布，從而可減少植物遭受病害。
權利要求
1.一種負壓差供水系統(tǒng)，包括用于容納水的水槽，槽內水面為第一水面；連接上述水槽并延伸通過供水區(qū)域的供水管，該供水管有一個位于上述水槽內并在上述第一水面下面的進口開口端和一個位于第二高程的出口開口端，第二高程低于上述第一水面，供水管延伸通過高于第一水面的第三高程；至少一個多孔管連接在供水管上的進口端和出口端之間并位于供水區(qū)域內，根據(jù)多孔管內外的相對壓差，使水透過多孔管壁進入或滲出該多孔管。
2.如權利要求1所述的供水系統(tǒng)，其特征在于還包括連接供水管出口端與供水槽的回水管和連在回水管上的循環(huán)泵，該循環(huán)泵用于將水從所述的出口端通過回水管送回到供水槽。
3.如權利要求1所述的供水系統(tǒng)，其特征在于，還包括用于接受從供水管出口端排出水的水池。
4.如權利要求3所述的供水系統(tǒng)，其特征在于，還包括連接在供水槽與水池之間的環(huán)流管和連接在該環(huán)流管上的環(huán)流泵，該泵用來將水從水池通過環(huán)流管泵入供水槽。
5.如權利要求1所述的供水系統(tǒng)，其特征在于，其中的多孔管由陶瓷材料做成。
6.如權利要求1所述的供水系統(tǒng)，其特征在于，所說的多孔管有若干個。
7.如權利要求6所述的供水系統(tǒng)，其特征在于所說的若干個多孔管設置在至少兩個不同高程處。
8.一種負壓差供水系統(tǒng)，包括用于容納水的水槽，槽內水面為第一水面;供水管，它連接在所說的供水槽上并延伸通過供水區(qū)域，該供水管有一個位于供水槽內第一水面以下的進口開口端和一個位于供水槽內的出口開口端，該供水管延伸通過高于第一水面的第三高程;至少一個多孔管連接在供水管上的進口端與出口端之間，并位于供水區(qū)域內，根據(jù)多孔管內外的相對水壓差，使水透過該多孔管壁進入或滲出該多孔管。連接在供水管上、位于多孔管下游的泵。
9.如權利要求8所述的供水系統(tǒng)，其特征在于，其中的多孔管由陶瓷材料做成。
10.如權利要求8所述的供水系統(tǒng)，其特征在于，其中的多孔管有若干個。
11.如權利要求10所述的供水系統(tǒng)，其特征在于，其中的若干個多孔管設置在至少兩個不同的高程處。
全文摘要
一種負壓差供水系統(tǒng)，包括供水槽，槽內水面為第一水面；供水管、管的進口端連接在給水槽上，管的出口開口端位于低于第一水面的第二高程處，供水管延伸通過高于第一水面的第三高程；若干個多孔陶瓷管連接在供水管上并位于供水區(qū)域內，根據(jù)多孔管內外的壓差，使水透過多孔管壁進入或滲出多孔管。還可以包括帶循環(huán)泵的回水管，該循環(huán)泵設在多孔管的下游，用于使水在系統(tǒng)中循環(huán)?；蛘?，該系統(tǒng)可以只包括一個單一的水槽；環(huán)流管，多孔管插入配置在環(huán)流管上；和用于從水槽中吸水的循環(huán)泵。
文檔編號A01G25/06GK1074077SQ92113080
公開日1993年7月14日 申請日期1992年10月29日 優(yōu)先權日1991年10月30日
發(fā)明者久保田稔 申請人:久保田稔